Membrane-Aerated Biofilm Reactor(MABR)는 하수처리 공정의 에너지 효율을 획기적으로 개선할 수 있는 차세대 기술로 주목받고 있다. 기존 활성슬러지 공정의 기포형 산기 시스템은 산소전달효율(OTE)이 낮고 전체 에너지 소비의 80%까지 차지하는 등 에너지 비효율성을 내포하고 있다. 반면 MABR은 기체 투과성 막(membrane)을 통해 생물막으로 산소를 직접 공급함으로써, 이론적으로 100%까지 OTE 달성이 가능하다. 본 논문은 MABR의 산소전달 메커니즘과 구조적 특징을 정리하고, OTE, 산소전달속도(OTR), 폭기 효율(AE) 등의 에너지 효율 지표를 중심으로 파일럿 및 실규모 적용 사례 11건을 분석하였다. 분석 결과, AE는 기존 활성슬러지 공정 대비 약 4-5배 향상된 수치이다. 그러나 OTE와 OTR 간의 상충관계, 공정 규모, 기질 농도 등 다양한 운영 변수에 따라 성능이 상이하게 나타났으며, 현장 적용에서는 이론적 효율을 하회하는 사례도 확인되었다. 이러한 한계를 극복하기 위한 기술적 접근으로는 간헐 공기 공급, 주기적 환기, 막 소재 개선, 막 이완 제어 등이 시도되고 있다. 동시에, 실증 연구들 간 실험 조건 및 효율 지표 산정 기준의 상이함은 결과 해석의 일관성을 저해하는 요인으로 지적된다. 따라서 본 연구는 향후 MABR 기술의 실용화를 위해 에너지 효율 평가 기준의 표준화와 대규모 현장 검증의 필요성을 강조한다.

This study examined impact of agricultural cooperative membership on technical efficiency, income, and costs of coffee farmers in Southern Shan State, Myanmar. Using stochastic frontier analysis (SFA) and propensity score matching (PSM) methods, this study estimated average treatment effect on the treated of agricultural cooperative participation. Results showed that technical efficiency, total income, and total variable costs were significantly higher for cooperative members than for comparable non-members. However, net income of members is not significantly different from that of comparable non-members.

In general, optimized pavement thickness design abilities and reliable construction procedures have been considered being crucial element for expressway in South Korea till millenium. However, after 2005, a proper management efforts on existing expressway became recognized as an important factor after 2,005. One of good example is rising attention of HPMS(Highway Pavement Management System). In HPMS, the crucial component is: surveying the existing expressway surface condition with reasonable, reliable and efficient procedure. Becasue of this reason, application of various advanced and sophisticated technologies on HPMS area were considered since 2010. During this time, many advanced technologies such as AI(Artificial Intelligence) techniques and corresponding physical equipment were considered to be applied. Through application of AI technologies in HPMS business area, two major outcomes can be achieved: first one is an automated pavement surface monitoring work system for maximized efficiency and second thing is saving current HPMS management budget through faster and more reasonable surveying results. In this paper, the feasibility of AI technology on actual pavement surface monitoring and analysis procedure was considered. As a result, AI based pavement surface monitoring and analysis approach succesfully provided reasonable results compared to the conventional human effort analysis approach. This findings provide a promising signal that more AI based technologies can successfully applied in HPMS business area in the next future. Morevoer, the achievement of automated HPMS can also be possible in the near future.

지난 10년간 국내 고속도로의 관리 대상 구조물 수는 2013년 8,302개소에서 2023년 11,054개소로 약 25% 증가했다. 특히, 공용 20~30년 미만의 교량이 전체 교량의 약 40%를 차지하고 있으며, 이들 교량의 노후화가 향후 10년 내 집중적으로 발생할 것으로 예상 된다. 이에 따라 유지관리 비용이 급격히 증가할 것으로 전망된다. 효율적인 자산관리를 위해서는 상태평가 결과를 바탕으로 예측모델 을 적용하여 구조물의 성능과 생애주기 비용을 예측하는 것이 중요하다. 그러나, 유지관리에 따른 구조물 성능향상과 열화모델 적용 등 다양한 변수를 고려한 예측모델 적용할 때, 인력점검의 한계와 점검자의 주관적 판단에 따른 점검오차를 최소해야만 개별 구조물 의 현재 상태에 대한 정확한 평가가 가능할 것이다. 이와 관련하여 본 연구에서는 자산관리 개선을 위한 추진전략과 상태평가 신뢰성 확보를 위한 신기술 적용방안을 제시하고자 한다. 따라서, 교량 자산가치평가 정확도 향상을 위해 BIM(Building Information Modeling) 모델 제작 및 손상평가 AI(Artificial Intelligence) 기술을 적용한 ‘BIM 기반 외관조사망도 자동생성 시스템’을 통해 인력점검의 한계와 점검오차로 인한 문제를 개선하고자 하며, 점검/진단 자동화 기술을 구조물 유지관리 업무 시스템에 연계하여 손상정도를 시계열로 모 니터링하고, 최적 보수시기 및 공법 선정 의사결정에 활용할 수 있으며, 보수·보강 비용 및 조치편익을 분석하여 유지관리 사업계획 수립 시 활용할 수 있을 것으로 판단된다. 향후 ‘점검/진단 자동화 시스템‘을 고속도로 자산관리에 시범적으로 적용하여 실제 현장 점 검자의 사용성 검증과 시스템 운영방안 수립을 통해 효율적 자산관리를 위한 도로관리자의 의사결정을 지원할 수 있을 것으로 기대한다.

세계 해양산업은 자율운항선박 기술의 등장으로 급속도로 발전하고 있으며, 해양 데이터에서 파생된 인공지능 활용에 관한 관 심이 높아지고 있다. 다양한 기술 발전 중에서 선박 항로 군집화는 자율운항선박 상용화를 위한 중요한 기술로 부각되고 있다. 항로 군집 화를 통해 해상에서 선박 항로 패턴을 추출하여 가장 빠르고 안전한 항로를 최적화하고 충돌 방지 시스템의 개발에 기반이 된다. 항로 군 집화 알고리즘의 정확성과 효율성을 보장하기 위해 고품질의 잘 처리된 데이터가 필수적이다. 본 연구에서는 다양한 항로 군집화 방법 중 항로의 실제 형태와 특성을 정확히 반영할 수 있는 선박 항로 유사도 기반 군집화 방식에 주목하였다. 이러한 방식의 효율을 극대화하 기 위해 최적의 데이터 전처리 기술 조합을 구성하고자 한다. 구체적으로, 4가지의 선박 항로 간 유사도 측정법과 3가지의 차원 축소 방 법을 조합하여 연구를 진행하였다. 각 조합에 대해 k-means 군집 분석을 수행하고, 그 결과를 Silhouette Index를 통해 정량적으로 평가하여 최고 성능을 보이는 전처리 기법 조합을 도출하였다. 본 연구는 단순히 최적의 전처리 기법을 찾는 것에 그치지 않고, 광범위한 해양 데 이터에서 의미 있는 정보를 추출하는 과정의 중요성을 강조한다. 이는 4차 산업혁명 시대의 해양 및 해운 산업이 직면한 디지털 전환에 효과적으로 대응하기 위한 기초 연구로서 의의를 갖는다.

대량유살 기술을 통한 총채벌레 방제 기술이 시설 고추재배지를 중심으로 개발되었다. 이 기술의 핵심 요인은 효과적 유인제 개발에 있다. 집합페로몬에 의존하였던 유인전략은 노지 재배지에서는 뚜렷한 효과를 보이지 않았다. 따라서 본 연구는 노지 고추재배지에서 총채벌레의 대량 유살을 위해 새로운 유인물질의 추가가 필요하였다. 또한 노지재배지에서 집합페로몬의 유인력 감소 원인을 규명할 필요가 있었다. 새로운 유인 물질로서 methyl isonicotinate (MIN)이 제시되었고, 이 물질이 실내 유인행동분석을 통해 총채벌레에 대한 자체 유인력은 물론이고 집합페로 몬과 협력효과를 보였다. 이를 바탕으로 집합페로몬과 혼합물 형태로 노지 고추재배지에서 분석한 결과 총채벌레의 포획밀도를 증가시켰다. 특 히 이러한 증가는 꽃노랑총채벌레(Frankliniella occidentalis)에서 뚜렷하게 나타났다. 유인트랩에 집합페로몬의 함량 증가는 노지 고추재배지에 서 꽃노랑총채벌레는 물론이고 다른 총채벌레류의 포획밀도를 뚜렷하게 증가시켰다. 본 연구는 집합페로몬 유인력이 시설재배지와 노지재배지 사이에서 차이가 있으며, 노지 재배지의 경우 효과적 유인력을 발휘하기 위해서는 더욱 많은 집합페로몬 함량을 요구한다는 것을 밝혔다. 또한 본 연구는 집합페로몬에 MIN을 추가하여 꽃노랑총채벌레에 대한 고효율 유인제를 개발할 수 있는 기술을 제시한다.

PURPOSES : The increase in particulate matter due to increased air pollutant emissions has become a significant social issue. According to the Ministry of Environment, air pollutants emitted from large-scale businesses in 2022 increased by 12.2% compared to the previous year, indicating that air pollution is accelerating owing to excessive industrialization. In this study, TiO2, which is used to reduce airborne particulate, was used. The TiO2 coating fixation and dynamic pressure coating-type TiO2 fixation methods were used to solve the material peeling phenomenon caused by gravity, which is a limitation when the TiO2 penetration method is applied to a vertical concrete structure along the road. The long-term durability and performance were analyzed through environmental resistance and NOx removal efficiency evaluation experiments. These analyses were then assessed by comparing the NOx removal efficiency with the dynamic pressure permeationtype TiO2 fixation method used in previous studies. METHODS : To evaluate the long-term durability and performance of the TiO2 coating fixation method and dynamic pressure coating TiO2 fixation method for vertical concrete structures, specimens were manufactured based on roadside vertical concrete structures. Environmental resistance tests such as the surface peeling resistance test (ASTM C 672) and freeze-thaw resistance test (KS F 2456) were conducted to evaluate the long-term durability. To evaluate the long-term performance, the NOx removal efficiency of TiO2 concrete owing to road surface deterioration during the environmental resistance test was evaluated using the NOx removal efficiency evaluation equipment based on the ISO 22197-1 standard. This evaluation was compared and analyzed using the dynamic pressure infiltration TiO2 fixation method. RESULTS : The long-term durability of the TiO2 coating fixation and dynamic pressure coating TiO2 fixation methods were evaluated using environmental resistance tests. During the surface peeling resistance test, the TiO2 material degraded and partially detached from the concrete. However, the NOx removal efficiency was ensured by the non-deteriorated and fixed TiO2 material. The long-term performance was confirmed through a freeze-thaw resistance test to evaluate the NOx removal efficiency after 300 cycles of surface deterioration. The results showed that when the TiO2 coating fixation and dynamic pressure infiltration TiO2 fixation methods were applied to vertical concrete structures, the durability of the structure was not compromised. In comparison to the dynamic pressure infiltration TiO2 fixation method, the NOx removal efficiency observed during the surface peeling resistance test was lower, while the freeze-thaw test exhibited notably higher removal efficiency. CONCLUSIONS : To solve the material peeling phenomenon caused by gravity, the long-term durability and performance were evaluated by applying the TiO2 coating fixation and dynamic pressurized coating TiO2 fixation methods to vertical concrete specimens. Long-term durability was confirmed through environmental resistance tests, and long-term utility was secured by measuring the NOx removal efficiency according to surface degradation. These findings show that implementing the TiO2 coating fixation method and dynamic pressure coating TiO2 fixation methods on-site effectively reduce NOx.

With a rapid expansion in electric vehicles, a huge amount of the spent Li-ion batteries (LIBs) could be discharged in near future. And thus, the proper handling of the spent LIBs is essential to sustainable development in the industry of electrical vehicles. Among various approaches such as pyrometallurgy, hydrometallurgy, and direct recycling, the hydrometallurgical manner has gained interest in recycling the spent LIBs due to its high effectiveness in recycling raw materials (e.g., lithium, nickel, cobalt, and manganese). However, the hydrometallurgical process not only requires the use of large amounts of acids and water resources but also produces toxic gases and wastewater leading to environmental and economic problems, considering potential economic and environmental problems. Thus, this review aims to provide an overview of conventional and state-of-the-art hydrometallurgical processes to recover valuable metals from spent LIBs. First, we briefly introduce the basic principle and materials of LIBs. Then, we briefly introduce the operations and pros-and cons- of hydrometallurgical processes. Finally, this review proposes future research directions in hydrometallurgy, and its potential opportunities in the fundamental and practical challenges regarding its deployment going forward.

PURPOSES : Advancements in science and technology caused by industrialization have led to an increase in particulate matter emissions and, consequently, severity of air pollution. Nitrogen oxide (NOx), which accounts for 58% of road transport pollutants, adversely affects both human health and the environment. A test-bed was constructed to determine NOx removal efficiency at the roadside. TiO2, a material used to reduce particulate matter, was used to remove NOx. It was applied to a vertical concrete structure using the dynamic pressurized penetration TiO2 fixation method, which can be easily applied to vertical concrete structures. This study was conducted to evaluate the NOx removal efficiency of the dynamic pressurized-penetration TiO2 fixation method in a test-bed under real roadside conditions. METHODS : A test-bed was constructed in order to determine the NOx removal efficiency using the dynamic pressurized penetration TiO2 fixation method on the roadside. The dynamic pressurized-penetration TiO2 fixation method was applied by installing a vertical concrete structure. NOx was injected into the test-bed using an exhaust gas generator. By installing a shading screen, the photocatalytic reaction of TiO2 was suppressed to a maximum concentration of 1000 ppb along the roadside. The removal efficiency was evaluated by measuring NOx concentrations. In addition, illuminance was measured using an illuminance meter. RESULTS : From the results of the analysis of the NOx removal efficiency in the test-bed which the dynamic pressurized type TiO2 fixation method was applied to, an average removal efficiency ranging from 18% to 40% was achieved, depending on the illuminance. Similarly, according to the results of the evaluation of the NO removal efficiency, an average of removal efficiency ranging from 20% to 62% was achieved. Thus, the NOx removal efficiency increased when the illuminance was high. CONCLUSIONS : From the results of the experiment conducted, the efficiency of NOx removal per unit volume was obtained according to the illuminance of TiO2 concrete along an actual road. Field applicability of the dynamic pressurized-penetration-type TiO2 fixation method to vertical concrete structures along roads was confirmed.

Scientific and technological performances (e.g., patents and publications) made through R&D play a pivotal role for national economic growth. National governments encourage academia-industry cooperation and thereby pursue continuous development of science technology and innovation. Increasing R&D-related investments and manpower are crucial for national industrial development, but evidence of poor performance in business performance, efficiency, and effectiveness has recently been found in Korea. This study evaluates performance efficiency of the 6T sector (Information Technology, Bio Technology, Nano Technology, Space Technology, Environment Technology, Culture Technology), which is considered a high-potential promising industry for the next generation growth and currently occupies two thirds of the national R&D projects. The study measures the relative efficiency of R&D in a comparative perspective by employing the Data Envelopment Analysis (DEA) method. The result reveals overall low efficiency in basic R&D (0.2112), applied R&D (0.2083), development R&D (0.2638), and others (0.0641), confirming that economic performance and efficiency were relatively poor compared to production efficiency. Efficient R&D needs policy makers to create strategies that can increase overall efficiency by improving productivity performance and quality while increasing economic performance.

PURPOSES : This study prioritizes the potential technology for establishing an efficient traffic control in the ramp junction of urban deep underground tunnels in the future. We considered most of the applicable technologies that ensure traffic safety at the on-off ramp junction. METHODS : This study proposes a methodology to prioritize the applicable technology for establishing efficient traffic control in the ramp junction of an urban deep underground tunnel using an analytical hierarchy process (AHP). First, an AHP structure was developed. Second, an individual survey was conducted to collect the opinions of road and transportation experts. Based on the survey results, weights were estimated depending on the relevant criteria of the developed structure. The estimated weights were verified using the consistency index (CI) and consistency ratio (CR). In addition, a sensitivity analysis was performed to confirm the reliability of the estimated weights. Finally, the potential technology for an efficient traffic control in the ramp junction of an urban deep underground tunnel was prioritized. RESULTS : In the first level of hierarchy, traffic demand control had the highest priority, and ramp metering, section speed control, and shoulder lane control were selected in the second level of hierarchy. CONCLUSIONS : These results implied that prioritizing would be useful in establishing traffic operation strategies for traffic safety when constructing and opening deep underground tunnels in urban areas in the future.

본 연구는 기술혁신형 중소기업의 연구개발 활동 효율성을 산업 간 비교하여 개선방안을 제시한다. 연구표본은 2008년부터 2011년까지 기술보증기금의 기술평가보증을 받은 6,708개 기업이다. 투입변수는 기술인력수준과 연구개발투자, 산출변수는 특허출원과 시제품제작실적이다. 효율성은 DEA 모형으로 측정하며, 산업별 개별측정하는 간접비교를 수행한다. 그 결과로 최적의 규모수익을 판단하는 기술효율성(CCR)은 0.19, 최적의 투입분배 를 판단하는 순수기술효율성(BCC)은 0.70, 최적의 산출규모를 판단하는 규모효율성(SE)은 0.30으로 나타났다. 산업유형으로 살펴보면, 중·저급기술산업군은 규모효율성이 낮아서 연구 성과 확대가 요구되고, 고급·첨단기술산업은 순수기술효율성이 낮아서 투입요소 관리가 필요 하다. 산업 전반에 규모의 비효율이 크므로 연구성과 관리를 통한 규모의 확대가 이뤄져야 하며, 이를 위한 연구인력과 투자비의 분배가 병행되어야 효율성이 향상될 것이다. 본 연구 는 우리나라 기술혁신형 중소기업에서 연구개발의 비효율성 원인이 규모에 있다는 것을 기 술보증기금의 기술평가자료로 규명한 것이 특징이다.

농업은 고용, 식량 및 생계를 목적으로 하는 카메룬 경제의 중심이다. 그러나 카메룬 농업은 낮은 생산성, 비효율성 및 수입에 의존하여 전염병에 시달리고 있다. 이러한 이유로 본 연구는 카메룬 북서부 지역의 쌀 농가의 기술적 효율성을 조사했다. 구조화된 설문지와 인터뷰를 사용하여 144명의 농부로부터 데이터를 수집했다. 기술 통계 및 확률적 프런티어 분석을 사용하여 데이터를 분석하였다. 확률적 프런티어 분석의 결과는 분산 매개 변수 (시그마 제곱 및 감마)가 통계적으로 유의하다는 것을 보여준다. 농장 규모, 비료, 노동 및 제초제의 계수는 긍정적이고 중요했다. 평균 기술 효율성 수준이 84%로 나타낸 것은 가용 자원을 효율적으로 활용한다면 쌀 농민의 기술 효율성을 16%로 증가할 수 있다. 비효율성 모델은 신용 액세스가 기술적 비효율 성과 부정적인 관련이 있는 중요한 요소임을 보여준다. 이 결과는 농민에게 생산성을 향상시키기 위해 신용을 제공하려는 정부의 노력 (SEMRY, UNVDA, ARFIC및 2세대 농업)과 일치한다.

Korea’s R&D investment has significantly increased in recent years and the quantitative outputs such as number of papers and patents have also increased with the investment. However, the quality of R&D outputs has not been fully addressed. In particular, quality of technical performance, such as the quality of patents, has attracted little attention. In this paper, a Data Envelopment Analysis (DEA) method was used to construct models for efficiency analysis of R&D investment, focused on quality of technical performance. Indices were proposed to analyze the quantitative and qualitative efficiencies of R&D investment. In order to effectively analyze R&D efficiencies, the measurement units of the input and output variables were standardized. Based on cases of livestock quarantine R&D projects of Korea, the quantitative and qualitative efficiencies of national R&D projects were analyzed and factors that would influence R&D efficiencies were identified. This paper suggests that both quantitative and qualitative efficiencies should be considered when measuring R&D efficiency. Also, it is recommended to carefully consider the characteristics of R&D projects during project selection stage.